希望森蘭科技股份有限公司 陶鼎

摘要：本文主要介紹了森蘭高壓試驗電源在高速電機試驗平臺上的應用，為高壓變頻技術(shù)在設備制造業(yè)測試領(lǐng)域提出了新思路。

關(guān)鍵詞：森蘭變頻；高速電機；測試平臺

1　前言

對于空壓機、電機、水泵、風(fēng)機等設備生產(chǎn)性企業(yè)，需要測試不同設備的性能，而受目前電網(wǎng)的限制，其供電電壓、供電頻率的固定，造成對設備制造型企業(yè)多樣化產(chǎn)品生產(chǎn)的制約，例如生產(chǎn)的產(chǎn)品電壓等級不同，需要多配置幾個(gè)變壓器做電源，為測試其性能又需要購買(mǎi)多個(gè)規格的變頻器做測試，投資成本高、且效率低下。對于這種情況，采用森蘭VFPS系列高壓變頻試驗電源，可順利解決現場(chǎng)試驗的需求同時(shí)能夠提高現場(chǎng)的測試能力和效率。森蘭VFPS系列高壓變頻試驗電源系統具有精度高，操作方便、測試范圍廣泛、節約試驗成本投入等優(yōu)點(diǎn)。

2　項目概況

雷勃電氣集團作為大型跨國電氣集團，成立于1955年，總部位于美國威斯康辛州。2008年在上海成立中國區總部，此舉旨在更好地服務(wù)于中國區客戶(hù)群，提供更便捷優(yōu)秀的動(dòng)力整體解決方案與服務(wù)。目前，整個(gè)中國區擁有10個(gè)生產(chǎn)制造基地，員工人數近6,000，產(chǎn)品涵蓋直流電機、交流電機、商用壓縮機密封電機及驅動(dòng)器整體解決方案、工業(yè)電機、發(fā)電機、動(dòng)力傳動(dòng)整體解決方案等。

作為國際知名電氣集團，雷勃電氣對于產(chǎn)品質(zhì)量、性能有著(zhù)卓越的追求，不斷提升廠(chǎng)內測試能力。經(jīng)半年多的考察，最終選擇森蘭作為合作伙伴共同創(chuàng )建其高速電機測試平臺。目的在于對全系列電機產(chǎn)品進(jìn)行測試，包括3kV/4.16kV/6kV/10kV/13.6kV產(chǎn)品以及（0～1000kW/0～100Hz）性能測試需求，并適用于國內外市場(chǎng)。

3　系統改造方案

3.1　森蘭VFPS系列高壓變頻試驗電源特點(diǎn)

（1）將高壓變頻試驗電源串聯(lián)在用戶(hù)現場(chǎng)的10kV與高壓電機之間即可。試驗電源的所有部件采用內部連線(xiàn)，用戶(hù)只須連接380V/6KV/10kV輸入、高壓輸出、AC220V控制電源和控制信號線(xiàn)即可，方便快捷，操作簡(jiǎn)單；

（2）試驗電源可滿(mǎn)足指定功率等級以下所有3kV/4.16kV/6kV/10kV/13.6kV產(chǎn)品測試，直接拖動(dòng)需測試負載進(jìn)行試驗，節約成本和現場(chǎng)空間，提高效率。

（3）該高壓變頻試驗電源適應于中國用戶(hù)電網(wǎng)工況，主電源波動(dòng)不停機，具有瞬時(shí)掉電再啟動(dòng)功能；

（4）輸入功率因數高達0.96以上（20%負荷以上），電網(wǎng)側不需要添加功率因數補償裝置；

（5）輸出階梯正弦PWM波形，無(wú)須輸出濾波裝置，可接普通電機；

（6）電流諧波少，滿(mǎn)足國際、國家標準要求，對電網(wǎng)沒(méi)有諧波污染；

（7）全中文操作界面，具有無(wú)噪音、大容量數據存儲、使用壽命長(cháng)的特點(diǎn)，適應于一般操作人員的水平；

（8）可進(jìn)行運行數據和操作記錄，便于操作人員操作；

（9）高壓主回路與控制器之間為光纖連接，安全可靠；

（10）希望森蘭作為國產(chǎn)變頻技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)，連續七年榮獲“國產(chǎn)變頻器第一品牌”榮譽(yù)，是變頻器行業(yè)唯一即獲得“中國名牌”產(chǎn)品稱(chēng)號，又獲得“中國馳名商標”的企業(yè)，森蘭變頻器在同行業(yè)的同類(lèi)產(chǎn)品上具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗，產(chǎn)品質(zhì)量可靠。

3.2　變頻電源方案設計

面對復雜的客戶(hù)需求，高難度的設計需要，森蘭與用戶(hù)方相關(guān)技術(shù)專(zhuān)家進(jìn)行了近半年的現場(chǎng)調研交流論證，結合多年豐富的試驗電源應用經(jīng)驗,最終確認了一套最切合現場(chǎng)實(shí)際的解決方案（如圖1所示），同時(shí)全程提供技術(shù)支持，指導用戶(hù)現場(chǎng)完成整個(gè)系統電源系統改造。

圖1 變頻電源設計方案示意圖

此方案為一拖一的典型方案，QS1、QS2為隔離開(kāi)關(guān)。隔離柜作用：方便檢修時(shí)有明顯的斷點(diǎn)，確保人身和設備的安全。

試驗電源功能：系統通過(guò)森蘭獨有的電源控制系統，為試驗平臺提供3kV、4.16kV、6kV、10kV、13.6kV輸出的電源，頻率0～100Hz，滿(mǎn)足用戶(hù)測試需求。試驗電源和上級高壓開(kāi)關(guān)柜QF有閉鎖，在試驗電源故障時(shí)，會(huì )聯(lián)跳上級高壓開(kāi)關(guān)柜。

3.3　實(shí)施效果

試驗電源投運后，現場(chǎng)則取得了明顯的效果，受到了現場(chǎng)的一致好評，主要解決了現場(chǎng)幾大問(wèn)題：

（1）電網(wǎng)容量不足，測試范圍有限，大功率產(chǎn)品無(wú)法測試。

（2）提高了系統測試能力，開(kāi)拓了變頻高速電機測試先河。

（3）縮減了大量測試設備成本投入，并提高了測試效果。

（4）自動(dòng)化水平提高，控制更為方便。

測試現場(chǎng)如圖2所示。

圖2 測試現場(chǎng)

4　結論

高壓變頻試驗電源，作為基于高壓變頻技術(shù)的創(chuàng )新型應用，在設計研發(fā)方面有著(zhù)很大的挑戰性，對于應用經(jīng)驗的要求也非常之高，森蘭作為國產(chǎn)第一品牌的保持者，始終堅持創(chuàng )新研發(fā)，在高壓試驗電源領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，先后應用于各類(lèi)生產(chǎn)制造型企業(yè)，充分證明了森蘭在變頻相關(guān)應用領(lǐng)域有著(zhù)深層次的研究，森蘭人也在以不屈不撓的創(chuàng )新精神迎接機遇與挑戰，為國產(chǎn)高壓變頻技術(shù)的發(fā)展不斷開(kāi)拓創(chuàng )新。

作者簡(jiǎn)介：

陶鼎，男，云南曲靖人，畢業(yè)于成都大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，學(xué)士學(xué)位，現任希望森蘭科技股份有限公司技術(shù)工程師，長(cháng)期從事于高壓變頻器在各類(lèi)工業(yè)現場(chǎng)的應用研究。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年4月刊